JP2007060207A - Voice signal processing device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify a circuit composition in a voice signal processing device which automatically switches and creates either false surround voice or false stereo voice according as the original voice signal is stereo or monaural. <P>SOLUTION: A stereo voice decoder 20 which receives a voice channel signal of a TV received signal, discriminates a voice kind is stereo or monaural based on a condition that a control channel signal exists or not, etc., creates L, R signals corresponding to the discrimination result, and outputs to a sound processing circuit 22. A separate discrimination circuit of the voice kind becomes unnecessary, by transferring the discrimination result of the voice kind of the stereo voice decoder 20 to the sound processing circuit 22 through a bus 26, and using automatic switching control in the sound processing circuit 22. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ステレオ／モノラル音声信号に基づいて擬似サラウンド／擬似ステレオ音声を生成する音声信号処理装置に関し、特に擬似サラウンド／擬似ステレオ音声の自動的な切り換えに関する。   The present invention relates to an audio signal processing apparatus that generates pseudo surround / pseudo stereo audio based on a stereo / monaural audio signal, and more particularly to automatic switching between pseudo surround / pseudo stereo audio.

図２は、擬似サラウンド／擬似ステレオ音声の自動的な切り換えを行う音声信号処理装置のブロック図である。この装置はテレビジョン（ＴＶ）受信機に搭載され、ステレオ音声デコーダ２は、ＴＶ受信信号から取り出された音声チャネル信号を入力され、左音声信号Ｌ、右音声信号Ｒを出力する。擬似サラウンド／擬似ステレオ音声の生成は、当該機能を提供する半導体集積回路（ＩＣ）４をＴＶ受信機に実装することにより実現される。ＩＣ４は音声信号としてＬ／Ｒ両信号を入力され、音響処理回路６は入力された音声信号がステレオ音声である場合には擬似サラウンド音声を生成し、一方、入力された音声信号がモノラル音声である場合には擬似ステレオ音声を生成し出力する。   FIG. 2 is a block diagram of an audio signal processing apparatus that automatically switches between pseudo surround / pseudo stereo audio. This apparatus is mounted on a television (TV) receiver, and the stereo audio decoder 2 receives an audio channel signal extracted from the TV reception signal and outputs a left audio signal L and a right audio signal R. Generation of pseudo surround / pseudo stereo sound is realized by mounting a semiconductor integrated circuit (IC) 4 providing the function on a TV receiver. The IC 4 receives both L / R signals as sound signals, and the acoustic processing circuit 6 generates pseudo surround sound when the input sound signal is stereo sound, while the input sound signal is monaural sound. In some cases, pseudo stereo audio is generated and output.

ここで、入力された音声がステレオかモノラルかの判別は、音声種別判別回路８によりＩＣ４自体で独自に行われていた。音声種別判別回路８は入力されたＬ／Ｒ両信号の位相差やレベル差を利用して当該判別を行い、その結果に基づいて音響処理回路６が擬似サラウンド音声の生成と擬似ステレオ音声の生成とのいずれを行うかを切り換える。   Here, the determination as to whether the input sound is stereo or monaural is performed independently by the IC 4 itself by the sound type determination circuit 8. The sound type determination circuit 8 performs the determination using the phase difference or level difference between the input L / R signals, and the acoustic processing circuit 6 generates pseudo surround sound and pseudo stereo sound based on the result. Switch which to do.

従来の構成では、音響処理回路６での処理を自動的に切り換えるために音声種別判別回路８が必要であり、ＩＣ４の規模が大きくなるという問題があった。また、音声種別判別回路８はＬ／Ｒ両信号の位相やレベルに差が存在する場合にはステレオ信号、一方、差が存在しない場合にはモノラル信号と判断する。ここで、差の有無の判定はその閾値の設定の仕方やノイズ等による変動の影響を受けやすく、必ずしも高精度に音声種別が判定されないという問題があった。   In the conventional configuration, the voice type determination circuit 8 is necessary to automatically switch the processing in the acoustic processing circuit 6, and there is a problem that the scale of the IC 4 increases. The audio type discrimination circuit 8 determines that the signal is a stereo signal when there is a difference in the phase or level between both L / R signals, and that the signal is a monaural signal when there is no difference. Here, the determination of the presence / absence of the difference is easily affected by fluctuations due to the way of setting the threshold and noise, and there is a problem that the voice type is not necessarily determined with high accuracy.

本発明に係る音声信号処理装置は、入力信号がステレオ及びモノラルのいずれの音声種別に対応するかについての判定を行い、その判定結果に応じて、前記入力信号からステレオ音声信号及びモノラル音声信号のいずれかを選択的に生成し、原音声信号として出力する音声信号生成回路と、前記原音声信号に基づいて擬似サラウンド音声及び擬似ステレオ音声のいずれかを選択的に生成する音響処理回路と、装置内でのデータの伝達を可能とするバスと、を有し、前記音声信号生成回路が、前記バスとのインターフェース部を備え、当該バスへ前記判定結果を送出し、前記音響処理回路が、前記バスとのインターフェース部を備え、当該バスを介して前記音声信号生成回路からの前記判定結果を取得し、当該判定結果に応じて前記擬似サラウンド音声及び前記擬似ステレオ音声のいずれを生成するかを切り換えるものである。   The audio signal processing device according to the present invention determines whether the input signal corresponds to a stereo or monaural audio type, and in accordance with the determination result, the stereo audio signal and the monaural audio signal from the input signal. An audio signal generation circuit that selectively generates one and outputs it as an original audio signal, an acoustic processing circuit that selectively generates one of pseudo surround sound and pseudo stereo sound based on the original audio signal, and an apparatus The audio signal generation circuit includes an interface unit with the bus, sends the determination result to the bus, and the sound processing circuit includes the bus. An interface unit with a bus, obtains the determination result from the audio signal generation circuit via the bus, and determines the pseudo-surround according to the determination result. It is intended to switch whether to generate either de voice and the pseudo stereo sound.

本発明の好適な態様は、前記音声信号生成回路が、前記入力信号としてテレビジョン受信信号の音声チャネル信号を入力され、前記音声チャネル信号に含まれる制御チャネル信号に基づいて前記音声種別がステレオであると判定し、前記原音声信号として左音声信号及び右音声信号を出力するステレオデコーダである音声信号処理装置である。   In a preferred aspect of the present invention, the audio signal generation circuit receives an audio channel signal of a television reception signal as the input signal, and the audio type is stereo based on a control channel signal included in the audio channel signal. It is an audio signal processing device that is a stereo decoder that determines that there is a signal and outputs a left audio signal and a right audio signal as the original audio signal.

他の本発明に係る音声信号処理装置においては、前記音声信号生成回路及び前記音響処理回路が、互いに別個の集積回路に構成される。   In another audio signal processing apparatus according to the present invention, the audio signal generation circuit and the acoustic processing circuit are configured as separate integrated circuits.

本発明によれば、音声信号生成回路において判別される音声種別を音響処理回路での擬似サラウンド音声と擬似ステレオ音声との切り換えに利用することにより、別途の音声種別判別回路が不要となり、装置の規模の縮小が図られる。その際、音声信号生成回路から音響処理回路への音声種別の判定結果の伝達は、所定の仕様に従ったバスを介して行われる。すなわち、そのバスの仕様に従う限り、音声種別の判定方法が異なり得る様々なＴＶセット等の音声信号生成回路に対して共通の音響処理回路を用いることが可能となる。また、音声信号生成回路での音声種別の判定は、ステレオ音声信号及びモノラル音声信号を生成する元となる入力信号におけるステレオ及びモノラルを定める信号特性・特徴に基づいてなされるので、好適な判別精度が実現される。   According to the present invention, the audio type discriminated in the audio signal generation circuit is used for switching between the pseudo surround sound and the pseudo stereo audio in the acoustic processing circuit, so that a separate audio type discriminating circuit becomes unnecessary, and The scale can be reduced. At that time, the transmission of the determination result of the sound type from the sound signal generation circuit to the sound processing circuit is performed via a bus according to a predetermined specification. That is, as long as the bus specifications are followed, a common acoustic processing circuit can be used for various audio signal generation circuits such as various TV sets whose audio type determination methods can be different. In addition, the determination of the audio type in the audio signal generation circuit is made based on the signal characteristics / features that determine the stereo and monaural in the input signal from which the stereo audio signal and the monaural audio signal are generated. Is realized.

以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）について、図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.

図１は本実施形態に係る音声信号処理装置の概略のブロック図であり、当該音声信号処理装置は、ＴＶ受信信号の音声信号に対して処理を行って擬似サラウンド音声及び擬似ステレオ音声を生成・出力する装置である。本装置は、ステレオ音声デコーダ２０、音響処理回路２２、ＣＰＵ２４、バス２６を含んで構成され、例えば、ＴＶ受信機に搭載される。   FIG. 1 is a schematic block diagram of an audio signal processing apparatus according to the present embodiment. The audio signal processing apparatus performs processing on an audio signal of a TV reception signal to generate pseudo surround sound and pseudo stereo sound. It is a device that outputs. This apparatus includes a stereo audio decoder 20, an acoustic processing circuit 22, a CPU 24, and a bus 26, and is mounted on, for example, a TV receiver.

例えば、ＮＴＳＣ方式のＴＶ信号には、ベースバンド音声帯域（主チャネル）、それより高い帯域に設定された副チャネル、及び制御チャネルが格納されている。ステレオ放送では、主チャネルで和信号（Ｌ＋Ｒ）、副チャネルで差信号（Ｌ−Ｒ）がそれぞれ伝送される。モノラル放送では、主チャネルの信号のみが伝送される。なお、音声種別にはこの他、二カ国語放送等に利用される二重音声放送がある。この二重音声放送は主チャネルと副チャネルとでそれぞれ異なる音声を送るものであり、それら各音声はモノラルである。これら音声種別は、制御チャネル信号により識別可能である。具体的には、モノラル放送に対しては制御チャネル信号は挿入されず、ステレオ放送及び二重音声放送に対しては、制御副搬送波を互いに異なる周波数で振幅変調した制御チャネル信号が挿入され、これらの相違に基づいて各音声種別を自動的に判別することが可能である。ここでは、後に述べる音響効果処理に関連して、音声種別をステレオ及びモノラルの２つに大別し、以下、モノラル音声には二重音声放送が含まれるものとする。   For example, an NTSC TV signal stores a baseband audio band (main channel), a subchannel set to a higher band, and a control channel. In stereo broadcasting, a sum signal (L + R) is transmitted on the main channel, and a difference signal (LR) is transmitted on the subchannel. In monaural broadcasting, only the main channel signal is transmitted. Note that there are other types of audio such as dual audio broadcasting used for bilingual broadcasting. In this dual audio broadcasting, different audio is transmitted in the main channel and the sub channel, and each audio is monaural. These voice types can be identified by control channel signals. Specifically, control channel signals are not inserted for monaural broadcasting, and control channel signals obtained by modulating the amplitude of control subcarriers at different frequencies are inserted for stereo broadcasting and duplex audio broadcasting. It is possible to automatically determine each voice type based on the difference. Here, in relation to the acoustic effect processing described later, the audio type is roughly classified into two types, stereo and monaural. Hereinafter, it is assumed that the monaural audio includes dual audio broadcasting.

ステレオ音声デコーダ２０は、ＴＶ受信信号から取り出された音声チャネル信号が入力され、上述の制御チャネル信号に基づいて、音声種別がステレオかモノラル（モノラル放送及び二重音声放送）かを判定し、ステレオと判定した場合には、マトリックス回路により和信号（Ｌ＋Ｒ）と差信号（Ｌ−Ｒ）とからＬ信号、Ｒ信号を生成し、それぞれをＬ出力端子、Ｒ出力端子から出力する。一方、音声種別をモノラルと判定した場合には、Ｌ，Ｒ両出力端子から同じ信号を出力する。   The stereo audio decoder 20 receives an audio channel signal extracted from the TV reception signal, determines whether the audio type is stereo or monaural (monaural broadcasting and dual audio broadcasting) based on the control channel signal, and stereo. Is determined, the matrix circuit generates an L signal and an R signal from the sum signal (L + R) and the difference signal (LR), and outputs them from the L output terminal and the R output terminal, respectively. On the other hand, when the sound type is determined to be monaural, the same signal is output from both the L and R output terminals.

ステレオ音声デコーダ２０は、さらに音声種別の判定結果をバス２６へ送出する。バス２６は例えばＩ２Ｃバスで構成される。Ｉ２Ｃバスは複数の機器をシリアル・クロックとシリアル・データの２本の信号で結んでデータのやり取りを行うものであり、マスタが供給するクロックに同期して動作する。本装置では、ＣＰＵ２４がマスタとして機能し、ステレオ音声デコーダ２０や音響処理回路２２はスレーブとすることができる。ＴＶ受信機はチューナ制御等のためにマイコンを搭載しており、ＣＰＵ２４はそのマイコンに内蔵されるものを利用することができる。ステレオ音声デコーダ２０はバスインターフェースを備え、音声種別の判定結果を当該インターフェースのバッファに書き込む。ＣＰＵ２４はステレオ音声デコーダ２０のバッファに書き込まれた判定結果を読み取り、音響処理回路２２のバスアドレスを指定してバス２６上へ送出する。音響処理回路２２もバスインターフェースを備え、自己のアドレスを指定してＣＰＵ２４からバス２６上に送出された判定結果をバス２６から取り込む。 The stereo audio decoder 20 further transmits the audio type determination result to the bus 26. The bus 26 is constituted by an I 2 C bus, for example. The I 2 C bus is used to exchange data by connecting a plurality of devices with two signals of a serial clock and serial data, and operates in synchronization with a clock supplied by the master. In this apparatus, the CPU 24 functions as a master, and the stereo audio decoder 20 and the acoustic processing circuit 22 can be slaves. The TV receiver is equipped with a microcomputer for tuner control and the like, and the CPU 24 can use what is built in the microcomputer. The stereo audio decoder 20 includes a bus interface, and writes the audio type determination result in the buffer of the interface. The CPU 24 reads the determination result written in the buffer of the stereo audio decoder 20, designates the bus address of the acoustic processing circuit 22, and sends it on the bus 26. The sound processing circuit 22 is also provided with a bus interface, and takes the determination result sent from the CPU 24 onto the bus 26 by designating its own address from the bus 26.

音響処理回路２２は、ステレオ音声デコーダ２０が出力したＬ，Ｒ信号を入力され、バス２６から取り込んだ判定結果に応じた音響効果処理を実行する。取り込んだ判定結果がステレオを示す場合には、音響処理回路２２は、入力されたＬ，Ｒ信号に基づいて擬似サラウンド音声を生成する。一方、取り込んだ判定結果がモノラルを示す場合には、音響処理回路２２は、入力されたＬ，Ｒ信号に基づいて擬似ステレオ音声を生成する。このように音響処理回路２２はバス２６を介してステレオ音声デコーダ２０から伝送された判定結果に基づいて、擬似サラウンド音声を生成するか擬似ステレオ音声を生成するかを自動的に切り換える。音響処理回路２２は生成した擬似サラウンド音声又は擬似ステレオ音声を出力する。   The sound processing circuit 22 receives the L and R signals output from the stereo sound decoder 20 and executes sound effect processing according to the determination result fetched from the bus 26. When the acquired determination result indicates stereo, the acoustic processing circuit 22 generates pseudo surround sound based on the input L and R signals. On the other hand, when the acquired determination result indicates monaural, the acoustic processing circuit 22 generates pseudo stereo sound based on the input L and R signals. In this way, the acoustic processing circuit 22 automatically switches between generating pseudo surround sound or generating pseudo stereo sound based on the determination result transmitted from the stereo sound decoder 20 via the bus 26. The acoustic processing circuit 22 outputs the generated pseudo surround sound or pseudo stereo sound.

音声チャネル信号からＬ，Ｒ出力を生成するステレオ音声デコーダ２０の機能は、従来よりステレオ対応のＴＶ受信機に搭載されており、本発明はそのステレオ音声デコーダ２０における音声種別の判定結果を音響処理回路２２での擬似サラウンド音声及び擬似ステレオ音声の自動的な切り換えに利用する。この構成により音響処理回路２２に音声種別の判定機能を備える必要がなくなり、音響処理回路２２の回路構成の簡素化及び小型化が図られる。   The function of the stereo audio decoder 20 for generating the L and R outputs from the audio channel signal is conventionally mounted in a stereo-compatible TV receiver, and the present invention acoustically processes the determination result of the audio type in the stereo audio decoder 20. The circuit 22 is used for automatic switching between pseudo surround sound and pseudo stereo sound. With this configuration, it is not necessary to provide the sound processing circuit 22 with a sound type determination function, and the circuit configuration of the sound processing circuit 22 can be simplified and downsized.

本装置では、ステレオ音声デコーダ２０と音響処理回路２２とを別個のＩＣとして構成することができ、そしてそれらの間での音声種別の判定結果の伝達に所定の規格のバス２６を利用する。この構成では、異なるステレオ音声デコーダを採用するＴＶ受信機であっても、擬似サラウンド音声や擬似ステレオ音声を得るために共通の音響処理回路２２を用いることが容易となる。例えば、上述の装置ではＮＴＳＣ方式のＴＶ受信機を例に説明したが、ＰＡＬ方式等の他の方式のＴＶ受信機においても、同じ音響処理回路２２を採用することが可能である。ちなみにその場合には、ステレオ音声デコーダ２０を当該ＴＶ方式に対応した処理を行うと共に仕様が共通のバスのインターフェース部を有するものに置き換える。   In the present apparatus, the stereo audio decoder 20 and the acoustic processing circuit 22 can be configured as separate ICs, and a bus 26 of a predetermined standard is used for transmitting the audio type determination result between them. With this configuration, it is easy to use the common acoustic processing circuit 22 to obtain pseudo surround sound and pseudo stereo sound even in a TV receiver that employs different stereo sound decoders. For example, in the above-described apparatus, the NTSC TV receiver has been described as an example. However, the same acoustic processing circuit 22 can be used in other TV receivers such as the PAL system. Incidentally, in that case, the stereo audio decoder 20 is replaced with one that performs processing corresponding to the TV system and has a bus interface unit with a common specification.

また、ステレオ音声デコーダ２０での音声種別の判定は、例えば上述のＮＴＳＣ方式の例では、制御チャネル信号の有無やその振幅変調周波数に基づいて行われる。このようにステレオ音声デコーダ２０での音声種別の判定は、各ＴＶ方式において音声種別を定める信号の仕様・規格に即してなされる。そのため、その判定の精度を確保でき、音響処理回路２２での自動的な切り換えの信頼性が向上する。   In addition, the determination of the audio type in the stereo audio decoder 20 is performed based on the presence / absence of a control channel signal and its amplitude modulation frequency in the above-described example of the NTSC system. Thus, the determination of the audio type in the stereo audio decoder 20 is made in accordance with the specification / standard of the signal that determines the audio type in each TV system. Therefore, the accuracy of the determination can be ensured, and the reliability of automatic switching in the acoustic processing circuit 22 is improved.

本発明は、ＴＶ受信機だけでなく、他の音響／映像機器にも適用可能である。例えば、ＴＶチューナ内蔵のビデオ録画再生装置やＦＭラジオ受信機等にも適用でき、また、これら装置にもＴＶ受信機と共通の音響処理回路２２を採用することができる。   The present invention is applicable not only to a TV receiver but also to other audio / video equipment. For example, the present invention can be applied to a video recording / playback apparatus with a built-in TV tuner, an FM radio receiver, or the like, and an acoustic processing circuit 22 common to the TV receiver can be adopted for these apparatuses.

また、外部から入力されるＬ，Ｒ信号に基づいて音響処理回路２２での自動切り替えを動作させるために、Ｌ，Ｒ信号から音声種別を判定する判定回路を必要に応じて別途、搭載する構成とすることもできる。その場合も、当該判定回路による判定結果はバス２６を介して音響処理回路２２に伝達されるように構成される。すなわち、音響処理回路２２には変更を加えることなく、判定回路を付加する拡張を容易に実現することができる。   Further, in order to operate automatic switching in the sound processing circuit 22 based on L and R signals input from the outside, a determination circuit for determining a voice type from the L and R signals is separately mounted as necessary. It can also be. Also in this case, the determination result by the determination circuit is configured to be transmitted to the acoustic processing circuit 22 via the bus 26. That is, it is possible to easily realize the extension to which the determination circuit is added without changing the acoustic processing circuit 22.

本発明の実施形態であって、ＴＶ受信信号の音声信号に対して処理を行い擬似サラウンド音声及び擬似ステレオ音声を生成・出力する音声信号処理装置の概略のブロック図である。FIG. 2 is a schematic block diagram of an audio signal processing apparatus that is an embodiment of the present invention and generates and outputs pseudo surround sound and pseudo stereo sound by processing an audio signal of a TV reception signal. 擬似サラウンド／擬似ステレオ音声の自動的な切り換えを行う従来の音声信号処理装置のブロック図である。It is a block diagram of the conventional audio | voice signal processing apparatus which performs automatic switching of a pseudo surround / pseudo stereo audio | voice.

符号の説明Explanation of symbols

２０ ステレオ音声デコーダ、２２ 音響処理回路、２４ ＣＰＵ、２６ バス。   20 stereo audio decoder, 22 sound processing circuit, 24 CPU, 26 bus.

Claims (3)

入力信号がステレオ及びモノラルのいずれの音声種別に対応するかについての判定を行い、その判定結果に応じて、前記入力信号からステレオ音声信号及びモノラル音声信号のいずれかを選択的に生成し、原音声信号として出力する音声信号生成回路と、
前記原音声信号に基づいて擬似サラウンド音声及び擬似ステレオ音声のいずれかを選択的に生成する音響処理回路と、
装置内でのデータの伝達を可能とするバスと、
を有し、
前記音声信号生成回路は、前記バスとのインターフェース部を備え、当該バスへ前記判定結果を送出し、
前記音響処理回路は、前記バスとのインターフェース部を備え、当該バスを介して前記音声信号生成回路からの前記判定結果を取得し、当該判定結果に応じて前記擬似サラウンド音声及び前記擬似ステレオ音声のいずれを生成するかを切り換えること、
を特徴とする音声信号処理装置。 A determination is made as to whether the input signal corresponds to a stereo or monaural sound type, and according to the determination result, either a stereo sound signal or a monaural sound signal is selectively generated from the input signal, and an original signal is generated. An audio signal generation circuit for outputting as an audio signal;
An acoustic processing circuit that selectively generates either pseudo surround sound or pseudo stereo sound based on the original sound signal;
A bus that allows the transmission of data within the device;
Have
The audio signal generation circuit includes an interface unit with the bus, and sends the determination result to the bus.
The acoustic processing circuit includes an interface unit with the bus, acquires the determination result from the audio signal generation circuit via the bus, and outputs the pseudo surround sound and the pseudo stereo sound according to the determination result. Switching which one to generate,
An audio signal processing device. 請求項１に記載の音声信号処理装置において、
前記音声信号生成回路は、前記入力信号としてテレビジョン受信信号の音声チャネル信号が入力され、前記音声チャネル信号に含まれる制御チャネル信号に基づいて前記音声種別がステレオであると判定し、前記原音声信号として左音声信号及び右音声信号を出力するステレオデコーダであること、を特徴とする音声信号処理装置。 The audio signal processing device according to claim 1,
The audio signal generation circuit receives an audio channel signal of a television reception signal as the input signal, determines that the audio type is stereo based on a control channel signal included in the audio channel signal, and the original audio An audio signal processing apparatus characterized by being a stereo decoder that outputs a left audio signal and a right audio signal as signals. 請求項１又は請求項２に記載の音声信号処理装置において、
前記音声信号生成回路及び前記音響処理回路は、互いに別個の集積回路に構成されること、を特徴とする音声信号処理装置。
In the audio signal processing device according to claim 1 or 2,
The audio signal processing apparatus, wherein the audio signal generation circuit and the acoustic processing circuit are configured as separate integrated circuits.
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